Критические (жидкость пар) температуры бинарных смесей углеводородов, кетонов, алифатических спиртов
| Вид материала | Автореферат |
- Окисление Восстановление, 20.97kb.
- 8Б класс Химия Пар. 30 (№1-3), Пар. 31 (№1-5), рабочая тетрадь эти же темы Биология, 8.14kb.
- Идеальная жидкость, 1742.57kb.
- Задачи: Знать классификацию гидроксилсодержащих соединений. Знать предельные одноатомные, 330.47kb.
- Бюллетень новых поступлений нб кубгу за февраль 2005 год, 616.27kb.
- Методическая разработка урока «Получение и химические свойства предельных одноатомных, 36.8kb.
- Термодинамические характеристики равновесия жидкость-пар сложных эфиров дикарбоновых, 654.03kb.
- Урок (химия, биология, обж) «Влияние спиртов на организм человека», 126.71kb.
- Лабораторная работа Определение относительной влажности воздуха и температуры насыщенного, 14.75kb.
- Разъяснения к применению автономных установок с микрокапсулированным термоактивирующемся, 20.11kb.
Для смесей спирт + ароматические углеводороды прогностические методы Ли и Ли-Кеслера дают относительно небольшие отклонения (до 4 К) от экспериментальных значений, а модели с настраиваемыми параметрами – на порядок ниже. Те же модели для смесей спирт + н-алкан дают отклонения, достигающие 15 К. Причиной тому служит сложный вид зависимостей, о чем говорилось выше. Считаем необходимым заметить, что для аппроксимации соотношений столь сложного вида возможностей уравнения Редлиха-Кистера достаточно.
Смеси с участием кетонов
Результаты определения критических температур приведены в табл. 8
Таблица 8
Результаты определения критических температур смесей спиртов
| Х1, мол. доли | Тсm, К | ТЕсm, К | Х1, мол. доли | Тсm, К | ТЕсm, К | Х1, мол. доли | Тсm, К | ТЕсm, К |
| 2-Пропанон(1) + 2-Бутанон (2) | ||||||||
| Tcm=x1·Tc1 + x2·Tc2 + x1· x2·(5,947 - 16,67·(x1 – x2) + 24,51·(x1 – x2)2), R2=0,999 | ||||||||
| 0 | 537.6 | 0 | 0.6192 | 520.3 | 0.8 | 0.9066 | 511.8 | 0.7 |
| 0.5430 | 522.9 | 1.2 | 0.8487 | 513.6 | 0.8 | 1 | 508.2 | 0 |
| 2-Бутанон(1) + н-Гептан(2) | ||||||||
| Tcm=x1·Tc1 + x2·Tc2 + x1· x2·(-41,71 – 15,18·(x1 – x2) + 24,05·(x1 – x2)2), R2=0,969 | ||||||||
| 0 | 540.8 | 0 | 0.4089 | 530.0 | -9.2 | 0.9501 | 536.0 | -1.0 |
| 0.0957 | 538.2 | -2.2 | 0.5559 | 528.0 | -10.6 | 0.9599 | 535.2 | -1.8 |
| 0.1169 | 538.6 | -1.7 | 0.6535 | 527.9 | -10.3 | 1 | 536.8 | 0 |
| 0.1563 | 538.0 | -2.2 | 0.7888 | 530.1 | -7.5 | | | |
| 0.2659 | 534.4 | -5.3 | 0.8821 | 533.8 | -3.5 | | | |
| 2-Бутанон(1) + Циклогексан (2) | ||||||||
| Tcm=x1·Tc1 + x2·Tc2 + x1· x2·(-45,25 + 11,43·(x1 – x2) + 3,149·(x1 – x2)2), R2=0,996 | ||||||||
| 0 | 555.3 | 0 | 0.3979 | 538.3 | -9.6 | 0.7988 | 534.2 | -6.3 |
| 0.0961 | 548.5 | -5.0 | 0.5355 | 533.5 | -11.9 | 0.8347 | 536.6 | -3.3 |
| 0.1532 | 545.7 | -6.8 | 0.5477 | 534.3 | -10.9 | 0.8942 | 535.5 | -3.3 |
| 0.2894 | 539.0 | -10.9 | 0.7602 | 534.0 | -7.2 | 0.9269 | 536.5 | -1.7 |
| 0.3246 | 538.8 | -10.5 | 0.7661 | 532.9 | -8.2 | 1 | 536.8 | 0 |
| 2-Бутанон(1) + Бензол(2) | ||||||||
| Tcm=x1·Tc1 + x2·Tc2 + x1· x2·(-4,469 – 2,001·(x1 – x2) + 0,0726·(x1 – x2)2), R2=0,996 | ||||||||
| 0 | 562.4 | 0 | 0.3087 | 543.6 | 1.1 | 0.8603 | 558.4 | 0.4 |
| 0.0371 | 536.0 | -1.7 | 0.3905 | 546.0 | 0.8 | 1 | 536.8 | 0 |
| 0.1152 | 539.9 | 0.2 | 0.4731 | 547.9 | 1.0 | | | |
| 0.1963 | 541.7 | 0.1 | 0.6701 | 552.5 | 1.5 | | | |
Для системы 2-бутанон + бензол максимальное ТEcm составляет -2 К, переход к системе 2-бутанон + циклогексан сопровождается изменением ТEcm до -12 К (рис. 8). Для смеси 2-пропанон +2-бутанон значениями ТEcm положительные.
 Рис.8. Зависимости TcmE для смесей: а – 2-бутанон + циклогексан; b – 2-пропанон + циклогексан*; c –2-бутанон + бензол; d – 2-пропанон + бензол; е – 2-пропанон +2-бутанон; f – 2-бутанон + н-гептан; g – 2-бутанон + н-гексан*; * - литературные сведения |  Рис.9. Зависимости TcmE для смесей: а – 2-пропанон + этан; b – 2-пропанон + пропан; с – 2-пропанон + н-бутан; d – 2-пропанон + н-пентан; е – 2-пропанон + н-гексан; f –2-пропанон + н-гептан; g – 2-пропанон + н-октан. |
Анализ собственных и литературных данных по Тсm (рис. 9) показал, что концентрационные зависимости Тсm смесей кетон + н-алкан аналогичны смесям спирт + углеводород, такие же проблемы наблюдаются в их описании и прогнозировании. Для описания рассматриваемого типа смесей применимо только уравнение Редлиха-Кистера. Прогностические модели дают погрешность на уровне 5 К.
Связь между критическими температурами вторичных спиртов и кетонов
Критические температуры вторичных спиртов и соответствующих кетонов с одинаковым углеродным скелетом имеют близкие значения, например 2-пропанолу соответствует Тc= 508,3 К, а 2-пропанону 508,1К. По-видимому, в околокритической области вклад в межмолекурные взаимодействия гидрокси-группы вторичного спирта идентичен вкладу кето-группы соответствующего кетона.
Анализ полученных экспериментальных данных по Тсm и литературных позволил констатировать, что эта закономерность распространяется и на бинарные смеси вторичный спирт +н-алкан и кетон+н-алкан. На рис. 10 представлены зависимости критических температур смесей 2-пропанона и 2-пропанола с н-пентаном, н-гексаном, н-октаном.
Критические температуры смесей кетон+алкан и вторичный спирт +алкан хорошо воспроизводят друг друга в пределах 1,5 К, при этом положение максимумов аналогично и можно оценивать Тсm неизученной системы по результатам другой.
 Рис.10. Концентрационные зависимости ТEcm. | a – 2-пропанол + н-пентан; b – 2-пропанон + н-пентан; c – 2-бутанол + н-гексан; d – 2-бутанон + н-гексан; e – 2-пропанол + н-гексан; f – 2-пропанон +н-гексан; g - 2-пропанол + н-октан (наши данные); h – 2-пропанон + н-октан. |